Интерактивные технологии на уроках химии. 8 класс Интегрированный урок химии и математики по теме: «Решение задач на процентную концентрацию нестандартными способами решения».

Интерактивные технологии на уроках химии. 8 класс Интегрированный урок химии и математики по теме: «Решение задач на процентную концентрацию нестандартными способами решения».

Мазаева Имани Вахаевна, учитель химии

Цели урока.

Обучающие: Совершенствовать умения учащихся рассчитывать содержание растворенного вещества в растворе. Показать и раскрыть суть нетрадиционных способов  решения задач на растворы  методом линейных уравнений и методом: «Конверт Пирсона».  

Развивающие: развивать умения учащихся анализировать, сравнивать, синтезировать, обобщать; развивать качества ума; развить умения учебного труда; развивать волевую и эмоциональную сферы.

Воспитательные: воспитывать личности с высоким уровнем культуры, формировать потребность в познавательной деятельности.

Тип урока: Интегрированный урок с математикой.

Методы: проблемный, метод проектов.

Формы работы: фронтальная, групповая, индивидуальная.

Оборудование урока: компьютер, интерактивная доска; карточки  с заданиями для самостоятельной работы, карточки с дифференцированными домашними заданиями.                                           

Химический эксперимент: приготовление растворов заданной концентрации и измерение плотности полученного раствора.

Ход урока

I. Организационный момент: сообщение темы, цели урока.

Слайд №1

 II. Актуализация знаний.

Фронтальный опрос. Повторение основных понятий (устно).

Что такое растворы?  Растворимость?  Растворитель? Растворенное вещество?

Какова зависимость растворимости вещества от температуры?

Что называется концентрацией раствора?

Какие способы выражения растворенного вещества вы знаете? (массовая доля ( w ), процентная концентрация, молярная концентрация (С_м)

Формулы, по которым  производим расчет процентной и молярной концентраций раствора (стандартное решение).  

Учащиеся №1-3 у доски решают задачи стандартным способом на определение процентной концентрации по формуле:      W = m_{вещества}: m_{раствора} ^.100%   

  Слайд №2  Задача № 1

1-й вариант  В100г воды растворили 10г поваренной соли.                                      

 2-й вариант  В200г воды растворили 30 г поваренной соли.                                                             3-й вариант  В300г воды растворили 36г поваренной соли.

Слайд №3  Задача № 1(проверка решения задачи №1)

Задание	1-й вариант	2-й вариант	3-й вариант
Определить содержание вещества в растворе   в  %	W = mвещества: mраствора .100%    W =10г:100г.100%= 10%	W=30г:200г.100%=15 %	W=36г:300г.100%=12%

Примечание. Раствор этого вещества в данных концентрациях губителен для гнилостных бактерий.  Поэтому его считают самым безвредным для организма.

Задача №2 (парная работа)

Учитель проводит текущий инструктаж по ТБ;

 Из курса физики  ребята вспоминают правила взвешивания, правила измерения объема жидкости и получают инструкцию к практическому заданию.

1-й вариант: Приготовить  500г 0,1% раствора перманганата калия для промывания желудка.

2-й вариант: Приготовить 200г 2% раствора перманганата калия для промывания ожога.

3-й вариант: Приготовить 150г 0,06% раствора нитрата серебра, который назначают при язве желудка как противовоспалительное средство.

Учащиеся решают задачи стандартным способом  на нахождение массы вещества, объема воды.   Затем проводят измерение плотности  приготовленного раствора ареометром   для подтверждения  концентрации содержащегося вещества.

Учитель: по значению плотности находим процентную концентрацию вещества в растворе. Измерение плотности  раствора ареометром  по инструкции.  

Слайд №4 (проверка решения задачи №2)

№ варианта	Масса вещества	Масса воды	Объем воды
Вариант №1	mвещества = W.mраствора:100% 0,1%.500г:100%=0,5г	mн2о=                               mраствора   -mвещества                     mн2о=500-0,5 =495,5г	V=m:p V=495,5г:1г/мл=495,5 мл
Вариант №2	2%.200г:100%=1г	mн2о=200-1 =199г	V=199мл
Вариант №3	0,6%.150г:100%=0,9г	mн2о=150-0,9 =149,1г	V=149,1мл

Примечание.  Инъекции 1% раствора  перманганата калия  в количестве 0,5 мл делают  при змеином укусе, если нет специальной сыворотки.

Инструкция измерения плотности  раствора ареометром.  Порядок выполнения опыта:

1.Испытуемый раствор  наливаем в мерный цилиндр.

2.В раствор осторожно опускаем ареометр и отмечаем по шкале показания (смотрим по нижнему мениску жидкости).

3.Измерения проводим три раза и рассчитаем среднее значение плотности в растворе.

4.Результаты измерений записываем в виде таблицы.

Испытуемый раствор	Показания ареометра (плотность раствора)				Массовая доля  вещества в растворе
	1	2	3	среднее

Слайд №5( задания )

Фронтальная письменная работа: решение задач стандартным способом.

Решить задачи, заменив знаки вопроса в клетках таблицы недостающими данными о растворах:

Вариант	№задачи	Масса раствора, г	Масса раств. вещества, г	Масса воды в р-ре, г	Массовая доля раств. в-ва, %
1	1 2 3	Х 400 500	40 Х Х	160 У 300	W 50 W
2	1 2 3	Х 50 400	30 Х Х	270 У 320	W 10 W
3	1 2 3	Х 200 50	50 Х Х	150 У 45	W 5 W

III. Изучение нового материала.  Решение задач на процентную концентрацию нестандартными способами.

Рассмотрим задачи, в которых химический состав смеси при смешивании не меняется.  Меняется массовая доля растворенного вещества.

Задача 1. Вычислить массовую долю хлорида алюминия в растворе, полученном при смешивании 25г 10%-ного и 750г 25%-ного растворов.

Можно провести последовательный арифметический расчет, но он занимает много времени.

 Слайд № 6

1-й стандартный способ (проведение последовательных расчетов)

а) Вычисляем массу растворенного вещества в 1- растворе:

m1вещества  =  W1 . m1раствора   : 100%

 m_{1вещества  =}  10^.  25:100=2,5 г.

б) Вычисляем массу растворенного вещества в 2- растворе:

m_{2вещества  =}  25^.  750:100=187,5 г.

в) Определяем массу растворенного вещества в смеси:

mвещества =  m1вещества + m2вещества

m_{вещества}  = 2,5 + 187,5=190г

г) Определяем массу нового раствора (масса смеси растворов):   

m3раствора  = m1раствора  + m2раствора

 m_{3раствора}  =25 + 750 = 775г                                                                                      

д) Вычисляем массовую долю растворенного вещества в смеси:

W= mвещества : mраствора   . 100%

W=190 : 775 ^. 100% = 24%

  Рассмотрим решение данной задачи нестандартными способами решения.

Слайд № 7

2- способ (алгебраический)  Решение задач на растворы методом линейных уравнений

Преимущества: легко восстановить в памяти (в отличие от метода креста), решает задачу одним уравнением.

В основе метода лежит определение:
                           масса компонента                             m_в-ва
массовая доля = –––––––––––––––––   (1)   т.е.   ω= ––––––––
                               масса целого                                  m _{раствора.}

где ω – массовая доля растворенного вещества,

m_в-ва – масса растворенного вещества,

m – масса раствора.

Следовательно, масса растворенного вещества равна произведению массы раствора на массовую долю растворенного вещества:

m_в-ва = m _{раствора.}• ω       (2).

При сливании растворов складываются как массы растворов:

m_{1раствора} + m_{2раствора} = m_{3раствора}       (3)

так и массы растворенных веществ:

m_в-ва1 + m_в-ва2 = m_в-ва3

Подставляя вместо массы растворенных веществ произведение (2), получаем:

m_{1раствора} • ω₁ + m_{2раствора} • ω₂= m_{3раствора} • ω₃

Заменяя неизвестную массу на выражение (3), получаем:

m_{1раствора} • ω₁ + m_{2раствора} • ω₂= (m_{1раствора} + m_{2раствора}) • ω₃       (4), или

m_{1раствора} • ω₁ + (m_{3раствора} - m_{1раствора}) • ω₂= m_{3раствора} • ω₃       (5)

Решение предыдущей задачи данным способом: расчет с помощью алгебраического уравнения с одним неизвестным.

m1   .  W1 +  m2   .  W2   = (m1 +  m2) .   W3

25• 0,1 + 750• 0,25 = (25 + 750) • ω₃

190 =25 ω₃ + 750 • ω₃

190 = 775 ω₃

ω_{3 =} 0,24 или 24%

IV.Закрепление материала

Слайд № 8

Самостоятельная работа.  Предоставляем учащимся выбрать  удобный для него способ решения, то есть создать условия для его мышления.  Реализация понятий. Применение теоретических знаний на практике (индивидуальная работа)
Учащиеся получают карточку с условиями нескольких задач (максимально возможное число). Выбирают из предложенного списка задачи по силам и решают их самостоятельно, используя инструктивные карты или карты алгоритма решения задач. Задача, решить правильно как можно больше задач за ограниченный промежуток времени и получить как можно больше баллов.

Задача №1  Двухдневное вымачивание семян свеклы в растворе бромида калия с массовой долей КВr  0,3% повышает урожайность свеклы. Вычислите массы  КВr и воды, необходимые для приготовления такого раствора.                   (3 балла)

Задача №2  При выпаривании 500 г 10% раствора сульфата лития получили раствор массой 200г  Какова процентная концентрация полученного раствора?(4балла)

После выполнения задания учащиеся проводят взаимопроверку.

Слайд № 9

Задача №1  Двухдневное вымачивание семян свеклы в растворе бромида калия с массовой долей КВr  0,3% повышает урожайность свеклы. Вычислите массы  КВr и воды, необходимые для приготовления такого раствора.                   (3 балла)                                                                                                                    Решение 

1.Определим массу КВr в исходном растворе, исходя  из определения «процентной концентрации»: 0,3% раствор  КВr   означает, что 0,3г КВr содержится в 100г р-ра  КВr;              

 m _{Н2О =} m _{раствора.}  - m_в-ва                   m _{Н2О =}  100-0,3=99,7г

Ответ: m _{КВr =}  0,3г ;   m _{Н2О =} 99,7г                           

Задача №2  При выпаривании 500 г 10% раствора сульфата лития получили раствор массой 200г  Какова процентная концентрация полученного раствора?(4балла)

Решение стандартным способом.
1. Определим массу Li₂CO₃ в исходном растворе
w₁(Li₂CO₃))=m(Li₂CO₃))/m(р-ра);          m(Li₂CO₃))=w(Li₂CO₃))·m₁(р-ра)
m(Li₂CO₃))=0,1·500г=50г
2. Определим процентную концентрацию полученного раствора                     (масса Li₂CO₃ при выпаривании не изменилась)
w₂(Li₂CO₃))=m(Li₂CO₃))/m(р-ра);
w₂(Li₂CO₃))=50г/200г=0,25 или 25%;                  Ответ: w₂(Li₂CO₃)= 25%    

VI. Подведение итогов урока. Рефлексия (анализ и самоанализ).
Обсуждаются сложности, встретившиеся при решении задач. Учащиеся проводят самоанализ (успехи и неудачи).

VI. Домашнее задание.  Раздаются карточки с заданиями для самостоятельного решения на дом: (задание дифференцированное, учащиеся сами выбирают, первые 3 задачи легкие, последние 4 – посложнее)

VII. Выставление оценок.